JPH0349809Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案はアーク溶接機のアーク起動およびアー
ク安定化用高周波発生装置に関する。

〔考案の背景〕

従来、アーク溶接機でTIG溶接を行なう場合に
使用されていた高周波発生装置は、第１図に示す
ように昇圧トランス５の一次側にカツプリングコ
ンデンサ３、放電抵抗４、制御スイツチ１５を介
して三相交流電源１から商用周波電圧を印加し、
昇圧トランス５の二次側に接続したコンデンサ
６、放電ギヤツプ７、カツプリングコイル８によ
り高周波高電圧を発生させ、これをカツプリング
コイル８を介して溶接用電源２の出力側に重畳さ
せる構成となつていた。９はバイパスコンデンサ
である。

しかし、この構成では、昇圧トランス５の重量
が少なくとも２Kg程度となり、高周波発生装置を
小形軽量化するのに障害となつていた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、より小形軽量で、かつ簡単な
構成のアーク溶接機の高周波発生装置を提供する
ことにある。

〔考案の概要〕

従来から溶接用電源については、商用周波電源
からの交流入力をいつたん整流した後、インバー
タで商用周波数より高い周波数の交流に変換し、
インバータ出力トランスを介して出力する、いわ
ゆるインバータ制御の採用により小形軽量化が図
られている。本考案は、このようなインバータ制
御による溶接用電源を備えたアーク溶接機におい
て、前記インバータまたはインバータ出力トラン
スの出力電圧を昇圧する昇圧トランスと、該昇圧
トランスの二次出力を直流に変換する整流回路を
設け、該整流回路の出力側にコンデンサと放電ギ
ヤツプとカツプリングコイルを接続し、カツプリ
ングコイルを介して前記溶接用電源の出力側に高
周波高電圧を重畳させる構成とすることにより、
高周波発生装置の昇圧トランスを小形軽量化し、
しかも発生する高周波の勢力を従来と変らないレ
ベルとすることができるようにしたものである。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例を第２図により説明す
る。

第２図において、１は商用周波電源である三相
交流電源、２は溶接用電源で、三相交流電源１か
らの交流入力を直流に変換する整流回路１０、平
滑コンデンサ１１、この直流出力を商用周波数よ
り高い周波数（通常20KgHz程度）の交流に変換
するインバータ１２、インバータ出力トランス１
３、および該出力イランスの二次出力を再度直流
に変換して負荷に供給する整流回路１４から構成
されている。

インバータ１２はトランジスタなどをスイツチ
ング素子とするもので、そのオンオフ時間比を変
えて出力制御を行なう。

本実施例では、昇圧トランス５の一次側をカツ
プリングコンデンサ３、放電抵抗４、制御スイツ
チ１５を介してインバータ出力トランス１３の二
次側に接続するとともに、昇圧トランス５の二次
側に整流回路１６を接続し、整流回路１６の出力
側に放電ギヤツプ７とカツプリングコイル８を直
列接続し、コンデンサ６を並列接続して高周波発
生装置を構成してあり、アーク起動時に制御スイ
ツチ１５が閉じると、インバータ出力トランス１
３の出力電圧が昇圧トランス５の一次側に印加さ
れ、昇圧トランス５で数千Ｖまで昇圧された電圧
は整流回路１６で整流され、コンデンサ６を充電
する。コンデンサ６の電圧が放電ギヤツプ７の絶
縁破壊電圧に達すると、コンデンサ６、放電ギヤ
ツプ７、カツプリングコイル８に振動電流が流
れ、カツプリングコイル８を介して溶接用電源２
の出力側に数MCの高周波高電圧が重畳される。
これにより、TIG溶接時のノータツチアークスタ
ートができる。

この場合、昇圧トランス５の一次側に印加され
るインバータ出力トランス１３の二次出力は
20kHz程度の周波数であるため、商用周波電圧
（50Hz）を印加した場合に比べ、昇圧トランス５
の鉄心断面積およびコイル巻数が少なくてすみ、
その結果昇圧トランス５の重量は、単純計算では
約１／400となり、高周波損失低減のためフエライト コアを用いた場合でも１／40程度に軽減することが できる。

また、カツプリングコンデンサ３の容量も１／400 程度でよいため、高周波発生装置全体が大幅に小
形軽量化される。一方、昇圧トランス５の印加周
波数が400倍になつた場合、１サイクル当りの出
力は逆に１／400となるため、従来のように昇圧トラ ンス５の二次出力で直接コンデンサ６を充電する
と、コンデンサ６の充電電荷量が小さくなり、高
周波の勢力が低下してしまうが、昇圧トランス５
の二次出力を整流回路１６で直流に変換してコン
デンサ６を充電する構成とすることにより、１サ
イクル当りの充電エネルギーは小さくても、充電
をくり返し行なうことによつて電荷が蓄積される
ので、発生する高周波の勢力は従来と変らないレ
ベルとなる。

図示は省略するが、第２図においてコンデンサ
６と放電ギヤツプ７を入れかえても同様な効果が
得られ、また、昇圧トランス５を漏えいトランス
とすればカツプリングコンデンサ３、放電抵抗４
は省略できる。

なお、第２図には高周波をアーク起動にのみ用
いた例を示したが、交流TIG溶接では溶接中のア
ーク安定化にも利用することができる。また、昇
圧トランス５の入力はインバータ出力トランス１
３の一次側からとることもできる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、高周波発生装置の昇圧トラン
スの一次側に溶接用電源のインバータまたはイン
バータ出力トランスから出力される商用周波数よ
り高い周波数の交流を印加し、昇圧トランスの二
次出力を整流してコンデンサを充電する構成とし
たため、発生する高周波の勢力を従来と変らない
レベルに維持しながら、高周波発生装置を大幅に
小形軽量化でき、溶接機全体の小形軽量化に寄与
することができる。また、昇圧トランスの一次側
周波数を上げるための特別な周波数変換回路を要
せず、簡単安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路図、第２図は本考案の一
実施例の回路図である。 １……商用周波電源、２……溶接用電源、５…
…昇圧トランス、６……コンデンサ、７……放電
ギヤツプ、８……カツプリングコイル、１０……
整流回路、１１……平滑コンデンサ、１２……イ
ンバータ、１３……インバータ出力トランス、１
６……整流回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力側を交流電源に接続される整流器と、入力
   側を上記整流器の出力側に接続されたインバータ
   と、入力側を上記インバータの出力側に接続され
   たインバータ出力トランスとからなり、インバー
   タ出力トランスの出力を溶接部に供給するアーク
   溶接機において、上記インバータまたはインバー
   タ出力トランスの出力電圧を昇圧する昇圧トラン
   スと、上記昇圧トランスの出力側に接続される整
   流回路と、上記整流回路の出力側に並列に接続さ
   れたカツプリングコイルおよび放電ギヤツプまた
   はコンデンサのうちの一方と、カツプリングコイ
   ルに直列に接続された放電ギヤツプまたはコンデ
   ンサのうちの他方からなる高周波発生装置を具備
   し、カツプリングコイルを介して高周波をインバ
   ータ出力トランスの出力に重畳することを特徴と
   するアーク溶接機。